Osad czynny jest żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. W pewnych warunkach mają swój niewielki udział bakterie nitryfikacyjne. Prawidłowo rozwinięty osad czyny tworzy drobne agregaty o luźnej strukturze, złożone z komórek zlepionych śluzem.
Osad czynny służy głównie do biologicznego oczyszczania ścieków.
Kłaczki osadu powstają w wyniku łączenia się bakterii wytwarzających lepki śluz. Proces tworzenia się kłaczków zachodzi spontanicznie w trakcie napowietrzania komory wypełnionej ściekami.
Puchnięcie osadu czynnego-niekorzystne zjawisko obniżające zdolności sedymentacyjne kłaczków, polega na zwiększeniu się objętości osadu przy zachowaniu tej samej masy. Spuchnięty osad jest bardzo aktywny, jednak z powodu obniżonej opadalności nie może być on oddzielony od oczyszczonych ścieków w osadniku wtórnym . Bezpośrednią przyczyną tego zjawiska mogą być organizmy nitkowate, bakterie, rozproszenie kłaczków lub wzrost lekkości osadu spowodowany wydzielaniem się pęcherzyków gazu. Organizmy nitkowate (głównie bakterie i grzyby) wywołują tzw. puchnięcie włókniste. Zwykle dochodzi do niego, gdy skład ścieków jest, w sytuacji przeciążenia osadu, nagłych zmian obciążenia , niedotlenienia, zakwaszenia, zatrucia, obniżenia temperatury lub niedostatecznie długiego przetrzymywania osadu w komorze napowietrzania. Puchnięcie niewłókniste wywołane jest nadmierną produkcją pozakomórkowych substancji śluzowych przez pewne bakterie. Śluzy te wiążą bardzo dużo wody, co sprawia, że osad jest czterokrotnie silniej uwodniony niż w przypadku spuchnięcia włóknistego.
Parametry technologiczne osadu czynnego
Stężenie zawiesin ogólnych w komorze napowietrzania
Obciążenie osadu czynnego ładunkiem zanieczyszczeń
Czas przetrzymania ścieków w komorze osadu czynnego T
Stopień recyrkulacji osadu α
Wiek osadu
Indeks osadu (indeks Mohlmana)
Bakterie wytwarzają enzymy, które pozwalają na stosunkowo łatwe biodegradowanie zanieczyszczeń organicznych pochodzenia naturalnego. Bakterie mogą się zaadaptować do pewnych organicznych związków toksycznych a nawet je rozkładać.
Pierwotniaki (wiciowce, korzenionóżki, orzęski)
są wskaźnikiem jakości oczyszczania ścieków osadem czynnym
pierwotniaki, które odżywiają się komórkami bakteryjnymi, zmuszają bakterie do namnażania, przez co stają się czynnikiem odmładzającym i uaktywniającym osad czynny
w osadniku wtórnym pierwotniaki klarują ścieki, przez pożeranie wolno pływających bakterii
Między populacją wiciowców i orzęsków panuje odwrotna zależność. Duża liczba wiciowców wskazuje na przeciążenie osadu, natomiast orzęski wskazują na prawidłowe warunki dla osadu czynnego.
Organizmy obecne w osadzie czynnym tworzą zespół, który powstał w wyniku procesu sukcesji. Początkowo w ściekach obecne są głównie bakterie, wiciowce i ameby, a więc organizmy odżywiające się materią organiczną zawartą w ściekach. Z czasem pojawiają się orzęski zjadające bakterie i drapieżne. Z orzęsków najwcześniej rozwijają się formy wolno pływające, pożerające bakterie, które nie zlepiły się jeszcze w kłaczki . W następnym etapie, gdy proces flokulacji jest już zaawansowany, pojawiają się formy osiadłe orzęsków (przyczepione do kłaczków). W ostatnim etapie rozwijają się wrotki.
Ogólny podział metod oczyszczania ścieków
Przez pojęcie: oczyszczanie ścieków rozumiemy wszelkie działania, które mają na celu usunięcie ze ścieków zanieczyszczeń natury biologicznej, chemicznej i mechanicznej tak, aby nie stanowiły już zagrożenia dla odbiorników. Pod względem metod i procesów oczyszczanie ścieków możemy podzielić na:
a) mechaniczne - polegającego na cedzeniu, rozdrabnianiu, sedymentacji oraz flotacji.
b) chemiczne - polegającego na kompleksie chemicznych reakcji różnego typu oraz na procesach fizyko-chemicznych.
c) biologiczne - polegającego na rozkładaniu wszelkich zanieczyszczeń o charakterze organicznym przez mikroorganizmy.
Złoże biologiczne to urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków. Złoża biologiczne można podzielić w zależności od rodzaju i umiejscowienia wypełnienia złóż biologicznych.
złoża z wypełnieniem ruchomym
złoża z wypełnieniem stałym
Z czasem skład gatunkowy błony zmienia się w wyniku procesu sukcesji. Obok różnych typów
bakterii pojawiają się grzyby, pierwotniaki, wrotki, pierścienice i larwy much. Ostatecznie, po miesiącu, błona dojrzewa, tzn. jej skład dopasowuje się do rodzaju ścieków spływających po złożu i jest ona zdolna do efektywnego rozkładu zawartych w nich zanieczyszczeń.